Vědci dosáhli samoudržující jaderné fúze…ale nyní ji nemohou replikovat: ScienceAlert

Vědci potvrdili, že v loňském roce poprvé v laboratoři měli fúzní reakci, která se sama udrží (spíše než vyhasne) – což nás přibližuje k opakování chemické reakce, která pohání Slunce.

Nejsou si však zcela jisti, jak zážitek zopakovat.

jaderná fůze Dochází k němu, když se dva atomy spojí a vytvoří těžší atom, přičemž se uvolní masivní výbuch energie.

Tento proces se často vyskytuje v přírodě, ale je velmi obtížné jej replikovat v laboratoři, protože k udržení reakce potřebuje prostředí s vysokou energií.

slunce generuje energii Použití jaderné fúze – rozbitím atomů vodíku dohromady za vzniku hélia.

Supernovy – Explodující Slunce – Také Využijte výhod jaderné fúze Kosmický ohňostroj. Právě síla těchto interakcí vytváří těžší částice, jako je železo.

Na umělých místech zde na Zemi však teplo a energie mají tendenci unikat chladicími mechanismy, jako je rentgenové záření a vedení tepla.

Aby se jaderná fúze stala životaschopným zdrojem energie pro lidi, musí vědci nejprve dosáhnout něčeho, čemu se říká „zapálení“, ve kterém samozahřívací mechanismy překonají veškeré energetické ztráty.

Jakmile je dosaženo zapálení, fúzní reakce se sama zapne.

V roce 1955 fyzik John Lawson vytvořil soubor kritérií, nyní známý jako „kritéria vznícení podobné Lawsonovi“, aby pomohl určit, kdy k tomuto vznícení došlo.

Ke zážehu jaderných reakcí obvykle dochází ve vysoce hustých prostředích, jako je supernova nebo jaderné zbraně.

Výzkumníci z Národního zapalovacího zařízení Lawrence Livermore National Laboratory v Kalifornii strávili více než deset let zdokonalováním své metody, Nyní potvrzeno Že historický experiment provedený 8. srpna 2021 ve skutečnosti vedl k vůbec prvnímu úspěšnému zažehnutí reakce jaderné fúze.

V nedávné analýze byl proces z roku 2021 posuzován podle devíti různých verzí Lawsonova benchmarku.

READ  NASA chce pro čtvrtý let vrtulníkem na Marsu jít dál a rychleji

„Je to poprvé, co jsme v laboratoři překonali Lawsonův benchmark,“ řekla jaderná fyzička Annie Kretcher z National Ignition Facility. Nový svět.

K dosažení tohoto efektu tým umístil kapsli s tritiovým a deuteriovým palivem do středu komory s ochuzeným uranem obloženou zlatem a vypálil na ni 192 vysoce výkonných laserů, aby vytvořil lázeň intenzivního rentgenového záření.

Intenzivní prostředí vytvořené vnitřně nasměrovanými rázovými vlnami vytvořilo samoudržující fúzní reakci.

Za těchto podmínek prošly atomy vodíku fúzí, přičemž se uvolnilo 1,3 megajoulů energie na sto biliontiny sekundy, což je ekvivalent 10 kvadrilionů wattů energie.

Za poslední rok se vědci pokusili nález replikovat Čtyři podobné zkušenostiale podařilo se mu vyrobit pouze polovinu energetického výnosu vyrobeného v rekordním počátečním experimentu.

Critcher vysvětluje, že zapálení je velmi citlivé na malé, sotva postřehnutelné změny, jako jsou rozdíly ve struktuře každé kapsle a intenzita laseru.

„Pokud začnete z mikroskopicky horšího výchozího bodu, odrazí se to v mnohem větším rozdílu v konečném energetickém výnosu,“ říká Plazmový fyzik Jeremy Chittenden z Imperial College London. Zkušenost z 8. srpna byla tím nejlepším scénářem.

Tým chce nyní přesně určit, co je potřeba k dosažení zapálení a jak učinit experiment odolnějším tváří v tvář malým chybám. Bez těchto znalostí nelze proces rozšířit na vytvoření fúzních reaktorů, které mohou pohánět města, což je konečným cílem tohoto typu výzkumu.

„Nechcete být v situaci, kdy musíte udělat všechno správně, abyste se zapálili,“ říká Chittenden.

Tento článek vyšel v zprávy o fyzické kontrole.

You May Also Like

About the Author: Waldo Kemp

"Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč."

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.